激光清洗的原理，是利用高能激光与被清洗工件表面物质的相互作用，被清洗的物质在高能激光的作用下，瞬间气化或者受热膨胀从基底脱落，从而达到工件清洁净化工艺的目的。

清洗所使用的功率，从十瓦到几千瓦不等，具体功率的选择根据清洗目标而定。激光可以清洗工件上的各种污垢，如除油污、除锈、除漆、除氧化层以及各种涂层等。其中激光除锈已经是一种常见应用。下面介绍激光铁轨除锈的案例。

铁轨除锈案例

铁轨由于常年暴露在空气中，加上风吹日晒雨雪寒霜，表面很容易生锈。为了不影响列车的安全运行，铁轨除锈非常必要。

本案例中，采用实验的方法测试了和评估了使用两款光纤激光器进行铁轨锈蚀层清洗的清洗效果和清洗效率。

实验将测试和评估IPG的YLPN-100-30*100-10-1000和YLPN-10-30*400-20-200这两款光纤激光器（详细参数见表1）对于铁轨锈蚀层的清洗效果。激光器均工作在脉冲模式下，配备IPG中功率扫描振镜，在不同的扫描方法和工艺参数下，搭载数控平台或机械手，满足不同的表面清洗要求。实验系统具体实物图如图1所示。

图1：激光清洗铁轨锈蚀层的实验系统。

图2：铁轨氧化皮表层的三氧化二铁（Fe2O3）黄色锈层和更深层的黑色锈层。

首先使用YLPN-100-30*100-10-1000激光器进行清洗实验。实验中选择的具体清洗参数配置如表2所示。

图3：使用YLPN-100-30*100-10-1000激光器仅清洗掉了铁轨表面的黄色锈层，而更深层的黑色锈层依然存在。优化聚焦光斑在0.8mm，可以实现非常好的清洗效果。

接下来，我们使用YLPN-10-30*400-20-200激光器进行清洗实验方案。为了获得更好的清洗效果，利用YLPN-10-30*400-20-200激光器的清洗分为两个步骤，这两个步骤的区别主要是使用的激光功率不同，第一步的功率稍大些，用于大面积清洗锈层；第二步功率降低，用于更精密、更细微的锈层清除。具体的参数配置如表3所示。

实验结果显示，经过这功率一高一低的两个步骤的清洗后，铁轨表面的黄色锈层和黑色锈层都完全清洗掉，清洗后的铁轨洁白光亮，如图4所示。

图4：使用YLPN-10-30*400-20-200激光器清洗，铁轨表面的黄色锈层和黑色锈层都完全清洗掉，获得基材本体颜色的清洗效果。